DE102012105175A1 - Wärmetauscher für ein Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Ein Wärmetauscher (100) kann aufweisen: einen Wärmestrahlabschnitt (110), der mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten Verbindungsleitung (114a, 114b, 114c) versehen ist, die in einer vorbestimmten Reihenfolge durch Übereinanderstapeln einer Mehrzahl von Platten (112) ausgebildet sind, und jeweils ein erstes, ein zweites und ein drittes Betriebsfluid in der ersten, der zweiten und der dritten Verbindungsleitung (114a, 114b, 114c) aufnimmt. Das erste, das zweite und das dritte Betriebsfluid führen miteinander einen Wärmetausch durch, werden jedoch nicht miteinander vermischt. Der Wärmetauscher (100) kann aufweisen: einen Abzweigungsabschnitt (120), der eine Einlassöffnung (116) zum Strömen eines Betriebsfluids von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Betriebsfluid mit einer Auslassöffnung (118) verbindet und angepasst ist, damit das eine Betriebsfluid gemäß einer Temperatur des einen Betriebsfluids um den Wärmestrahlabschnitt (110) herumgeführt wird, und eine Ventileinheit (130), die angepasst ist, um das eine Betriebsfluid in Abhängigkeit von einer Temperatur des einen Betriebsfluids, das in die Einlassöffnung (116) strömt, wahlweise in den Wärmestrahlabschnitt (110) oder den Abzweigungsabschnitt (120) strömen zu lassen.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 25. November 2011 beim koreanischen Patentamt eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2011-0124459 , deren gesamter Inhalt durch diesen Bezug hier aufgenommen ist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für ein Fahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Wärmetauscher für ein Fahrzeug, der in der Lage ist, die Temperaturen von Betriebsfluids, die durch den Wärmetauscher strömen, zu steuern bzw. zu regeln.
  • Im Allgemeinen überträgt ein Wärmetauscher über eine Wärmeübertragungsfläche Wärme von einem Hochtemperaturfluid auf ein Niedrigtemperaturfluid und wird in einer Heizvorrichtung, einem Kühler, einem Verdampfer und einem Kondensator verwendet.
  • Ein derartiger Wärmetauscher verwendet Wärmeenergie wieder oder regelt die Temperatur eines darin strömenden Betriebsfluids in Abhängigkeit von der benötigten Leistung bzw. Funktion. Der Wärmetauscher wird in einer Klimaanlage oder in einem Getriebeölkühler eines Kraftfahrzeugs verwendet und ist in einem Motorraum montiert.
  • Da es schwierig ist, den Wärmetauscher in dem räumlich begrenzten Motorraum zu montieren, wurden Studien in Bezug auf kleinere, leichtere und effizientere Wärmetauscher durchgeführt.
  • Ein herkömmlicher Wärmetauscher regelt bzw. steuert die Temperaturen der Betriebsfluids in Abhängigkeit von einem Zustand des Fahrzeugs und führt die Betriebsfluids jeweils einem Verbrennungsmotor, einem Getriebe oder einer Klimaanlage zu. Zu diesem Zweck sind an jeder Hydraulikleitung Abzweigungskreisläufe und Ventile montiert, durch die Betriebsfluids, die als Heizmedium oder als Kühlmedium verwendet werden, hindurchströmen. Somit steigen die Anzahl der Bauteile und der Montageaufwand und wird die Gestaltung schwieriger.
  • Wenn keine zusätzlichen Abzweigungskreisläufe und Ventile verwendet werden, kann der Wirkungsgrad des Wärmetauschs nicht gemäß einer Durchflussmenge des Betriebsfluids gesteuert werden. Aus diesem Grund kann die Temperatur des Betriebsfluids nicht wirkungsvoll gesteuert bzw. geregelt werden.
  • Die obige Beschreibung der verwandten Technik soll lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der vorliegenden Erfindung dienen und nicht als eine herkömmliche Technik verstanden werden, die dem Fachmann auf dem Gebiet wohlbekannt ist.
  • Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf ausgerichtet, einen Wärmetauscher für ein Fahrzeug bereitzustellen, der die Vorteile eines gleichzeitigen Aufwärmens und Kühlens der Betriebsfluids gemäß den Temperaturen der Betriebsfluids in einem laufenden Betriebszustand oder einem Anfangsstartzustand des Fahrzeugs hat, wenn die Betriebsfluids in dem Wärmetauscher miteinander Wärme austauschen.
  • Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf ausgerichtet, einen Wärmetauscher für ein Fahrzeug bereitzustellen, der darüber hinaus die Vorteile hat, dass die Kraftstoffersparnis und die Heizleistung durch Steuern bzw. Regeln der Temperaturen von Betriebsfluids gemäß Zuständen des Fahrzeugs verbessert werden, und dass der Montageaufwand durch Vereinfachen der Struktur des Wärmetauschers verringert wird.
  • Ein Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist auf: einen Wärmestrahlabschnitt, der eine erste, eine zweite und eine dritte Verbindungsleitung aufweist, die in einer vorbestimmten Reihenfolge durch Übereinanderstapeln einer Mehrzahl von Platten ausgebildet sind, und der jeweils ein erstes, ein zweites und ein drittes Betriebsfluid in der ersten, der zweiten und der dritten Verbindungsleitung aufnimmt, wobei das erste, das zweite und das dritte Betriebsfluid miteinander Wärme austauschen, während sie durch die erste, die zweite und die dritte Verbindungsleitung hindurchströmen, und wobei das erste, das zweite und das dritte Betriebsfluid, die der ersten, der zweiten und der dritten Verbindungsleitung zugeführt werden, sich nicht miteinander vermischen und zirkulieren, einen Abzweigungsabschnitt, der eine Einlassöffnung zum Strömenlassen eines Betriebsfluids von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Betriebsfluid mit einer Auslassöffnung zum Ablassen des einen Betriebsfluids verbindet und angepasst ist, damit das eine Betriebsfluid gemäß einer Temperatur des einen Betriebsfluids an dem Wärmestrahlabschnitt vorbeigeführt wird, und eine Ventileinheit, die in einer Position montiert ist, die mit der Einlassöffnung korrespondiert und angepasst ist, um das eine Betriebsfluid entsprechend einer Temperatur des einen in die Einlassöffnung strömenden Betriebsfluids wahlweise in den Wärmestrahlabschnitt oder den Abzweigungsabschnitt zu leiten.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung strömt das erste Betriebsfluid durch eine erste Einlassöffnung in den Wärmestrahlabschnitt hinein und durch eine erste Auslassöffnung aus dem Wärmestrahlabschnitt heraus, und ist die erste Einlassöffnung durch die erste Verbindungsleitung mit der ersten Auslassöffnung verbunden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung strömt das zweite Betriebsfluid durch eine zweite Einlassöffnung in den Wärmestrahlabschnitt hinein und durch eine zweite Auslassöffnung aus dem Wärmestrahlabschnitt heraus, und ist die zweite Einlassöffnung durch die zweite Verbindungsleitung mit der zweiten Auslassöffnung verbunden.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung strömt das dritte Betriebsfluid durch eine dritte Einlassöffnung in den Wärmestrahlabschnitt hinein und durch eine dritte Auslassöffnung aus dem Wärmestrahlabschnitt heraus und ist die dritte Einlassöffnung durch die dritte Verbindungsleitung mit der dritten Auslassöffnung verbunden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erste, die zweite und die dritte Einlassöffnung im Wesentlichen entlang einer Längsrichtung an beiden Seiten einer Fläche des Wärmestrahlabschnitts ausgebildet, und sind die erste, die zweite und die dritte Auslassöffnung im Abstand von der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung angeordnet und im Wesentlichen entlang der Längsrichtung an den beiden Seiten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts ausgebildet.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Abzweigungsabschnitt angepasst, um die erste Einlassöffnung mit der ersten Auslassöffnung zu verbinden, und steht von der Fläche des Wärmestrahlabschnitts aus hervor.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die erste Einlassöffnung und die erste Auslassöffnung an Eckabschnitten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts ausgebildet, die einander im Wesentlichen diagonal gegenüberliegen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die zweite Einlassöffnung und die zweite Auslassöffnung an Eckabschnitten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts ausgebildet, an denen die erste Einlassöffnung und die erste Auslassöffnung nicht angeordnet sind, und die einander im Wesentlichen diagonal gegenüberliegen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die dritte Einlassöffnung und die dritte Auslassöffnung an den Eckabschnitten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts ausgebildet, an denen die zweite Einlassöffnung und die zweite Auslassöffnung ausgebildet sind, und sind jeweils im Abstand von der zweiten Einlassöffnung und der zweiten Auslassöffnung ausgebildet.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das erste Betriebsfluid ein Kühlmittel, das von einem Kühler kommt, ist das zweite Betriebsfluid ein Getriebeöl, das von einem Automatikgetriebe kommt, und ist das dritte Betriebsfluid ein Motoröl, das von einem Verbrennungsmotor kommt.
  • Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung zirkuliert das Kühlmittel durch die erste Einlassöffnung, die erste Verbindungsleitung und die erste Auslassöffnung, zirkuliert das Getriebeöl durch die zweite Einlassöffnung, die zweite Verbindungsleitung und die zweite Auslassöffnung, und zirkuliert das Motoröl durch die dritte Einlassöffnung, die dritte Verbindungsleitung und die dritte Auslassöffnung, wobei die zweite Verbindungsleitung unter der ersten Verbindungsleitung angeordnet ist und die dritte Verbindungsleitung über der ersten Verbindungsleitung angeordnet ist.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zirkuliert das Kühlmittel durch die erste Einlassöffnung, die erste Verbindungsleitung und die erste Auslassöffnung, zirkuliert das Getriebeöl durch die zweite Einlassöffnung, die zweite Verbindungsleitung und die zweite Auslassöffnung, und zirkuliert das Motoröl durch die dritte Einlassöffnung, die dritte Verbindungsleitung und die dritte Auslassöffnung, wobei die zweite Verbindungsleitung oder die dritte Verbindungsleitung zwischen den beiden benachbarten ersten Verbindungsleitungen angeordnet ist und die zweite Verbindungsleitung und die dritte Verbindungsleitung abwechselnd angeordnet sind.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Abzweigungsabschnitt mit einer Bypass-Leitung versehen, die angepasst ist, um das Kühlmittel, das in dem Abzweigungsabschnitt strömt, durch die erste Einlassöffnung direkt zu der ersten Auslassöffnung strömen zu lassen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Ventileinheit auf: eine Montagekappe, die fest an einer Fläche des Wärmestrahlabschnitts montiert ist, die der Fläche des Wärmestrahlabschnitts, an der die erste Einlassöffnung ausgebildet ist, entgegengesetzt ist, und ein verformbares Element, das in die Montagekappe eingesetzt ist und angepasst ist, um sich gemäß der Temperatur des Betriebsfluids auszudehnen oder zusammenzuziehen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das verformbare Element aus einer Formgedächtnislegierung gebildet, die angepasst ist, um sich gemäß der Temperatur des Betriebsfluids auszudehnen oder zusammenzuziehen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das verformbare Element auf: ein Paar von festen Abschnitten, die an beiden Seiten davon im Wesentlichen in einer Längsrichtung angeordnet sind und angepasst sind, um nicht gemäß der Temperatur des Betriebsfluids verformt zu werden, und einen verformbaren Abschnitt, der zwischen dem Paar von festen Abschnitten angeordnet ist und angepasst ist, um sich entsprechend der Temperatur des Betriebsfluids auszudehnen oder zusammenzuziehen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das verformbare Element durch Überlappen und Kontaktieren einer Mehrzahl von Ringelementen miteinander in einer Schraubenfederform ausgebildet.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Montagekappe auf: einen Montageabschnitt, der fest an dem Wärmestrahlabschnitt montiert ist, und einen Führungsabschnitt, der sich von dem Montageabschnitt aus in Richtung zu der ersten Einlassöffnung erstreckt und angepasst ist, um das verformbare Element in einem Fall, in dem das darin eingesetzte verformbare Element verformt ist, zu führen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Schraube bzw. ein Gewinde an einem Außenumfang des Montageabschnitts ausgebildet, um an den Wärmestrahlabschnitt geschraubt zu sein.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist mindestens eines von Durchgangslöchern an einem Außenumfang des Führungsabschnitts ausgebildet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Wärmetauscher ferner auf: eine Dichtung, um zu verhindern, dass das Betriebsfluid, das durch den Wärmestrahlabschnitt hindurchströmt, nach außen austritt, wobei die Dichtung zwischen dem Montageabschnitt und dem Führungsabschnitt montiert ist.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung bewirkt der Wärmestrahlabschnitt, dass das erste Betriebsfluid mit dem zweiten und dem dritten Betriebsfluid durch Gegenstrom des ersten Betriebsfluids und des zweiten und des dritten Betriebsfluids Wärme austauscht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Wärmestrahlabschnitt ein Wärmestrahlabschnitt des Plattentyps, wobei eine Mehrzahl von Platten übereinandergestapelt ist.
  • Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit Hilfe der folgenden ausführlichen Beschreibung deutlicher, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Kühlsystems eines Automatikgetriebes, bei dem ein beispielhafter Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
  • 2 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Wärmetauschers für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 3 eine teilweise abgeschnittene perspektivische Ansicht eines beispielhaften Wärmetauschers für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der 2,
  • 5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B der 2,
  • 6 eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C der 2,
  • 7 eine Querschnittsansicht zum Darstellen der Anordnung der Verbindungsleitungen in einem beispielhaften Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 8 eine Querschnittsansicht zum Darstellen der Anordnung der Verbindungsleitungen in einem beispielhaften Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 9 eine perspektivische Ansicht einer Ventileinheit, die in einem beispielhaften Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
  • 10 eine perspektivische Explosionsansicht einer beispielhaften Ventileinheit gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 11 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ventileinheit in einem ausgedehnten Zustand gemäß der vorliegenden Erfindung, und
  • 12 bis 14 perspektivische Ansichten und Querschnittsansichten zum Beschreiben der Funktion eines beispielhaften Wärmetauschers für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Nachfolgend wird ausführlich auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei Beispiele hierfür in den angehängten Zeichnungen erläutert und nachfolgend beschrieben sind. Obgleich die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, wird angemerkt, dass die Erfindung durch die vorliegende Beschreibung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt wird. Im Gegenteil soll die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen sondern auch zahlreiche Alternativen, Modifizierungen, Entsprechungen und andere Ausführungsformen miteinschließen.
  • Aus 1 ist eine schematische Darstellung eines Kühlsystems für ein Automatikgetriebe ersichtlich, bei dem ein Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Anwendung findet. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 3 ist eine teilweise abgeschnittene perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Aus 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der 2 ersichtlich. 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B der 2, 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C der 2 und 7 ist eine Querschnittsansicht zum Darstellen einer Anordnung der Verbindungsleitungen in einem Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Unter Bezugnahme auf die Figuren wird ein Wärmetauscher 100 für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in einem Kühlsystem für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs verwendet.
  • Das Kühlsystem des Automatikgetriebes, das aus 1 ersichtlich ist, ist mit einer Kühlleitung C.L zum Kühlen eines Verbrennungsmotors 50 ausgestattet. Ein Kühlmittel strömt durch den Kühler 20, der einen Lüfter 21 aufweist, und durch eine Wasserpumpe 10, und wird von dem Kühler 20 gekühlt. Ein Heizkern 30, der mit einem Heizsystem des Fahrzeugs verbunden ist, ist an der Kühlleitung C.L montiert.
  • Ein Wärmetauscher 100 für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung heizt oder kühlt Betriebsfluids gemäß Temperaturen der Betriebsfluids, die in einem laufenden Betriebszustand oder einem Anfangsstartzustand des Fahrzeugs strömen, wenn die Temperaturen der Betriebsfluids durch Wärmetausch in dem Wärmetauscher 100 geregelt bzw. gesteuert werden.
  • Zu diesem Zweck ist der Wärmetauscher 100 für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zwischen der Wasserpumpe 10 und dem Heizkern 30 angeordnet und durch eine erste Ölleitung O.L1 und eine zweite Ölleitung O.L2 mit einem Automatikgetriebe 40 und dem Verbrennungsmotor 50 verbunden.
  • Das bedeutet, dass die Betriebsfluids gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein von dem Kühler 20 wegströmendes Kühlmittel, ein von dem Automatikgetriebe 40 wegströmendes Getriebeöl und ein von dem Motor 50 wegströmendes Motoröl miteinschließen. Der Wärmetauscher 100 bewirkt, dass das Getriebeöl und das Motoröl mit dem Kühlmittel einen Wärmetausch durchführen, so dass die Temperaturen des Getriebeöls und des Motoröls geregelt bzw. gesteuert werden.
  • Der Wärmetauscher 100, der aus 2 bis 6 ersichtlich ist, weist einen Wärmestrahlabschnitt 110, einen Abzweigungsabschnitt 120 und eine Ventileinheit 130 auf, wobei jedes dieser Bauelemente im Einzelnen beschrieben wird.
  • Der Wärmestrahlabschnitt 110 ist durch Übereinanderstapeln einer Mehrzahl von Platten 112 ausgebildet, und eine Mehrzahl von Verbindungsleitungen 114 ist zwischen den benachbarten Platten 112 ausgebildet. Darüber hinaus strömt das Kühlmittel durch eine der benachbarten drei Verbindungsleitungen 114, strömt das Getriebeöl durch eine andere der benachbarten drei Verbindungsleitungen 114, und strömt das Motoröl durch noch eine andere der benachbarten drei Verbindungsleitungen 114. Zu diesem Zeitpunkt tauscht das Kühlmittel mit dem Getriebeöl und dem Motoröl Wärme aus.
  • Darüber hinaus vermischt sich das der Verbindungsleitung 114 zugeführte Betriebsfluid nicht mit dem anderen Betriebsfluid, das der anderen Verbindungsleitung 114 zugeführt wird.
  • Der Wärmestrahlabschnitt 110 bewirkt hier, dass das Kühlmittel mit dem Getriebeöl und dem Motoröl durch Gegenstrom des Kühlmittels und des Getriebeöls und des Motoröls einen Wärmetausch durchführt.
  • Zur Veranschaulichung ist der Wärmestrahlabschnitt 110 ein Wärmestrahlabschnitt des Plattentyps, wobei eine Mehrzahl von Platten 112 übereinandergestapelt ist. Es wird angemerkt, dass andere geeignete Typen, zum Beispiel ein Scheibentyp, verwendet werden können und innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung liegen.
  • Darüber hinaus verbindet der Abzweigungsabschnitt 120 eine der Einlassöffnungen 116 zum Strömenlassen der Betriebsfluids in den Wärmestrahlabschnitt 110 mit einer der Auslassöffnungen 118, um die Betriebsfluids aus dem Wärmestrahlabschnitt 110 abzuleiten, und ist an der Außenseite des Wärmestrahlabschnitts 110 montiert.
  • Der Abzweigungsabschnitt 120 ist eingerichtet, um das Betriebsfluid mittels der Ventileinheit 130 umzuleiten, die gemäß der Temperatur des Betriebsfluids betätigt wird.
  • Die Einlassöffnungen 116 weisen gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine erste, eine zweite und eine dritte Einlassöffnung 116a, 116b und 116c auf, die im Wesentlichen entlang einer Längsrichtung an beiden Seiten einer Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 ausgebildet sind.
  • Darüber hinaus weisen die Auslassöffnungen 118 eine erste, eine zweite und eine dritte Auslassöffnung 118a, 118b und 118c auf, die im Wesentlichen entlang der Längsrichtung an den beiden Seiten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 ausgebildet sind. Die erste, die zweite und die dritte Auslassöffnung 118a, 118b und 118c korrespondieren mit der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung 116a, 116b und 116c und sind im Abstand von der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung 116a, 116b und 116c angeordnet.
  • Die erste, die zweite und die dritte Auslassöffnung 118a, 118b und 118c sind durch die jeweilige Verbindungsleitung 114 in dem Wärmestrahlabschnitt 110 jeweils mit der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung 116a, 116b und 116c verbunden.
  • Die erste Einlassöffnung 116a und die erste Auslassöffnung 118a sind im Wesentlichen an Eckabschnitten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 diagonal ausgebildet.
  • Die zweite Einlassöffnung 116b und die zweite Auslassöffnung 118b sind im Wesentlichen an Eckabschnitten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 diagonal ausgebildet und liegen der ersten Einlassöffnung 116a bzw. der ersten Auslassöffnung 118a gegenüber.
  • Darüber hinaus sind die dritte Einlassöffnung 116c und die dritte Auslassöffnung 118c an den Eckabschnitten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 ausgebildet, wo die zweite Einlassöffnung 116b und die zweite Auslassöffnung 118b ausgebildet sind, und sind im Abstand von der zweiten Einlassöffnung 116b bzw. der zweiten Auslassöffnung 118b ausgebildet. Die dritte Einlassöffnung 116c und die dritte Auslassöffnung 118c liegen jeweils der ersten Einlassöffnung 116a und der ersten Auslassöffnung 118a gegenüber.
  • Der Abzweigungsabschnitt 120 verbindet die erste Einlassöffnung 116a mit der ersten Auslassöffnung 118a und steht von der Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 aus hervor.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zirkuliert das Kühlmittel durch die erste Einlassöffnung 116a und die erste Auslassöffnung 118a, zirkuliert das Getriebeöl durch die zweite Einlassöffnung 116b und die zweite Auslassöffnung 118b, und zirkuliert das Motoröl durch die dritte Einlassöffnung 116c und die dritte Auslassöffnung 118c. Diese Anordnung ist lediglich beispielhaft und nicht einschränkend.
  • Verbindungsanschlüsse P sind jeweils an der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung 116a, 116b und 116c und der ersten, der zweiten und der dritten Auslassöffnung 118a, 118b und 118c montiert und durch Verbindungsschläuche, die mit den Verbindungsanschlüssen P verbunden sind, mit dem Kühler 20, dem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 verbunden.
  • Es wird angemerkt, dass die Verbindungsanschlüsse, die an der zweiten und der dritten Einlassöffnung 116b und 116c und an der zweiten und der dritten Auslassöffnung 118b und 118c montiert sind, in den Zeichnungen nicht dargestellt sind.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist die Verbindungsleitung 114, wie aus 7 ersichtlich, eine erste, eine zweite und eine dritte Verbindungsleitung 114a, 114b und 114c auf, und wird nachfolgend ausführlich beschrieben.
  • Die erste Verbindungsleitung 114a ist angepasst, um das Kühlmittel, das in den Wärmestrahlabschnitt 110 hineinströmt, durch die erste Einlassöffnung 114a strömen zu lassen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die zweite Verbindungsleitung 114b unter der ersten Verbindungsleitung 114a angeordnet und strömt das Getriebeöl, das in dem Wärmestrahlabschnitt 110 durch die zweite Einlassöffnung 116b hindurchströmt, durch die zweite Verbindungsleitung 114b.
  • Darüber hinaus ist die dritte Verbindungsleitung 114c über der ersten Verbindungsleitung 114a angeordnet, und das Motoröl, das in dem Wärmestrahlabschnitt 110 durch die dritte Einlassöffnung 116c hindurchströmt, strömt durch die dritte Verbindungsleitung 114c.
  • Hier bilden die erste Verbindungsleitung 114a, die zweite Verbindungsleitung 114b, die unter der ersten Verbindungsleitung 114a angeordnet ist, und die dritte Verbindungsleitung 114c, die über der ersten Verbindungsleitung 114a angeordnet ist, einen Satz von Verbindungsleitungen aus. Eine Mehrzahl von Sätzen von Verbindungsleitungen 114 kann in dem Wärmestrahlabschnitt 110 ausgebildet sein.
  • Das bedeutet, dass die erste Verbindungsleitung 114a, in der das Kühlmittel strömt, an einem zentralen Abschnitt des Satzes angeordnet ist, und dass die zweite und die dritte Verbindungsleitung 114b und 114c unter und über der ersten Verbindungsleitung 114a angeordnet sind. Somit ist die Verbindungsleitung 114 eingerichtet, damit das Kühlmittel mit dem Getriebeöl und dem Motoröl Wärme austauscht.
  • Das bedeutet, dass die zweite Verbindungsleitung 114b, durch die das Getriebeöl hindurchströmt, zwischen der ersten und der dritten Verbindungsleitung 114a und 114c angeordnet ist, durch die das Kühlmittel bzw. das Motoröl strömt. Somit kann die Temperatur des Getriebeöls in einem Fall, in dem die Temperatur des Getriebeöls bei einem Anfangsstarten des Fahrzeugs oder in einem Leerlaufzustand erhöht werden soll, durch die zweite Verbindungsleitung 114b, die zwischen der ersten und der dritten Verbindungsleitung 114a und 114c angeordnet ist, schnell erhöht werden.
  • Nachfolgend wird die Anordnung der Verbindungsleitungen in einem Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 8 ausführlich erläutert.
  • 8 ist eine Querschnittsansicht, aus der eine Anordnung der Verbindungsleitungen in einem Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung ersichtlich ist.
  • Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die erste Verbindungsleitung 214a, durch die das Kühlmittel strömt, mit der zweiten und der dritten Verbindungsleitung 214b und 214c, durch die jeweils das Getriebeöl und das Motoröl strömen, abwechselnd ausgebildet. Das bedeutet, dass die zweite Verbindungsleitung 214b oder die dritte Verbindungsleitung 214c zwischen zwei benachbarten ersten Verbindungsleitungen 214a ausgebildet ist und die zweite Verbindungsleitung 214b und die dritte Verbindungsleitung 214c abwechselnd angeordnet sind.
  • Da die zweite Verbindungsleitung 214b oder die dritte Verbindungsleitung 214c zwischen zwei benachbarten ersten Verbindungsleitungen 214a ausgebildet ist und die zweite Verbindungsleitung 214b und die dritte Verbindungsleitung 214c abwechselnd angeordnet sind, tauscht das Kühlmittel, das durch die erste Verbindungsleitung 214a hindurchströmt, mit dem Getriebeöl und dem Motoröl, die durch die zweite und die dritte Verbindungsleitung 214b und 214c hindurchströmen, Wärme aus.
  • Somit kann bei dem Wärmetauscher 200 für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Kühlleistung als Folge davon verbessert sein, dass das Kühlmittel über und unter dem Getriebeöl und dem Motoröl strömt und in einem Fall, in dem das Getriebeöl und das Motoröl in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Fahrzeugs gekühlt werden sollen, mit dem Getriebeöl und dem Motoröl Wärme austauscht.
  • Hier weist der Abzweigungsabschnitt 120 eine Bypass-Leitung 122 auf, die in einer Position nahe bei der ersten Einlassöffnung 116a und der ersten Auslassöffnung 118b ausgebildet ist. Die Bypass-Leitung 122 ist angepasst, um das in die erste Einlassöffnung 116a strömende Kühlmittel direkt in die erste Auslassöffnung 118a abzuleiten, wobei es nicht durch die erste Verbindungsleitung 114a hindurchläuft.
  • Darüber hinaus ist die Ventileinheit 130 an dem Wärmestrahlabschnitt 110 korrespondierend zu der ersten Einlassöffnung 116a montiert und lässt das Kühlmittel entsprechend der Temperatur des Kühlmittels zu dem Wärmestrahlabschnitt 110 oder zu der Bypass-Leitung 122 strömen.
  • Die Ventileinheit 130 wird unter Bezugnahme auf 9 und 10 ausführlich beschrieben.
  • 9 und 10 sind eine perspektivische Ansicht und eine perspektivische Explosionsansicht einer Ventileinheit, die in einem Wärmetauscher für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • Wie aus den Figuren ersichtlich, weist die Ventileinheit 130 eine Montagekappe 132 und ein verformbares Element 138 auf, wobei die Montagekappe 132 und das verformbare Element 138 nachfolgend ausführlich beschrieben werden.
  • Die Montagekappe 132 ist fest an der anderen Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 montiert, die zu der ersten Einlassöffnung 116a entgegengesetzt ist.
  • Die Montagekappe 132 weist auf: einen Montageabschnitt 134, der fest an dem Wärmestrahlabschnitt 110 montiert ist, und einen Führungsabschnitt 136, der sich von dem Montageabschnitt 134 in Richtung zu der ersten Einlassöffnung 116a erstreckt. Das verformbare Element 138 ist in den Führungsabschnitt 136 eingesetzt. Der Führungsabschnitt 136 führt das verformbare Element 138, wenn sich das verformbare Element 138 ausdehnt oder zusammenzieht.
  • Eine Schraube oder ein Gewinde N ist an einem Außenumfang des Montageabschnitts 134 ausgebildet, so dass der Montageabschnitt 134 an einen Innenumfang des Wärmestrahlabschnitts 110 geschraubt ist, und ein Gegenstück, zum Beispiel ein Innengewinde, das mit dem Gewinde N korrespondiert, ist an dem Innenumfang der anderen Fläche des Wärmestrahlabschnitts 110 korrespondierend zu der ersten Einlassöffnung 116a ausgebildet.
  • Darüber hinaus ist mindestens ein Durchgangsloch 137 an einem Außenumfang des Führungsabschnitts 136 ausgebildet. Das Durchgangsloch 137 ist derart eingerichtet, dass das in das ausgedehnte verformbare Element 138 strömende Kühlmittel reibungslos zu der ersten Verbindungsleitung 114a des Wärmestrahlabschnitts 110 strömt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist eine Dichtung 146 an der Montagekappe 132 ausgebildet, um zu verhindern, dass Kühlmittel austritt. Die Dichtung 146 kann zwischen dem Montageabschnitt 134 und dem Führungsabschnitt 136 ausgebildet sein.
  • Das bedeutet, dass die Dichtung 146 einen Spalt zwischen dem Innenumfang des Wärmestrahlabschnitts 110 und dem Außenumfang des Montageabschnitts 134 abdichtet, so dass verhindert wird, dass das Betriebsfluid entlang dem Gewinde N des Montageabschnitts 134, der an den Wärmestrahlabschnitt 110 geschraubt ist, zu dem Äußeren des Wärmestrahlabschnitts 110 hin austritt.
  • Darüber hinaus ist das verformbare Element 138 in den Führungsabschnitt 136 der Montagekappe 132 eingesetzt und dehnt sich entsprechend der Temperatur des Kühlmittels, das in die erste Einlassöffnung 116a strömt, entweder aus oder zieht sich zusammen.
  • Das verformbare Element 138 kann aus einer Formgedächtnislegierung oder anderen geeigneten Materialien gebildet sein, die sich entsprechend der Temperatur des Betriebsfluids ausdehnen oder zusammenziehen kann/können.
  • Die Formgedächtnislegierung (SMA, engl. Shape Memory Alloy) ist eine Legierung, die sich eine Form bei einer vorbestimmten Temperatur merkt. Die Form eines Elements, das aus der Formgedächtnislegierung hergestellt ist, kann sich bei einer sich von der vorbestimmten Temperatur unterscheidenden Temperatur ändern. Wenn das aus der Formgedächtnislegierung hergestellte Element auf die vorbestimmte Temperatur gekühlt oder erwärmt wird, kehrt die Form des Elements in eine ursprüngliche Form zurück.
  • Das verformbare Element 138, das aus dem Formgedächtnislegierungsmaterial hergestellt ist, weist ein Paar von festen Abschnitten 142 und einen verformbaren Abschnitt 144 auf, wobei der feste Abschnitt 142 und der verformbare Abschnitt 144 nachfolgend ausführlich beschrieben werden.
  • Das Paar von festen Abschnitten 142 ist an beiden Endabschnitten des verformbaren Elements 138 im Wesentlichen in einer Längsrichtung angeordnet, und die Form des festen Abschnitts ändert sich nicht in Abhängigkeit von der Temperatur. Das bedeutet, dass Ringelemente, die den festen Abschnitt 142 ausbilden, beispielsweise durch Verschweißen aneinander befestigt sind.
  • Darüber hinaus ist der verformbare Abschnitt 144 zwischen den festen Abschnitten 142 angeordnet und dehnt sich in Abhängigkeit von der Temperatur des Betriebsfluids aus oder zieht sich zusammen. Das bedeutet, dass Ringelemente, die den verformbaren Abschnitt 144 ausbilden, ausdehnbar oder zusammenziehbar miteinander verbunden sind.
  • Das verformbare Element 138 hat eine Form, die derjenigen einer kreisförmigen Schraubenfeder ähnelt. Das verformbare Element 138 ist in einem zusammengezogenen Zustand in den Führungsabschnitt 136 der Montagekappe 132 eingesetzt und verformt sich entsprechend der Temperatur des Betriebsfluids, das durch die erste Einlassöffnung 116a hindurch in das verformbare Element 138 strömt, um die erste Verbindungsleitung 114a wahlweise zu öffnen oder zu schließen.
  • Die Funktion der Ventileinheit 130 wird unter Bezugnahme auf die 11 im Einzelnen erläutert, wobei diese eine perspektivische Ansicht einer Ventileinheit in einem ausgedehnten Zustand gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Das bedeutet, dass, wenn das Betriebsfluid mit einer höheren Temperatur als die vorbestimmte Temperatur in die Ventileinheit 130 hineinströmt, sich der verformbare Abschnitt 144 des verformbaren Elements 138 ausdehnt, wie aus 11 ersichtlich.
  • Dementsprechend sind die Ringelemente, die den verformbaren Abschnitt 144 des verformbaren Elements 138 ausbilden, im Abstand voneinander angeordnet, um einen Raum S auszubilden, wobei das Betriebsfluid durch den Raum S hindurch ausströmt.
  • Zu diesem Zeitpunkt sind die Ringelemente, die den festen Abschnitt 142 ausbilden, aneinander befestigt, und der feste Abschnitt 142 ist nicht ausgedehnt.
  • Wenn das Betriebsfluid mit einer niedrigeren Temperatur als die vorbestimmte Temperatur in die erste Einlassöffnung 116a strömt, zieht sich der verformbare Abschnitt 144 in eine ursprüngliche Form zusammen, wie aus 9 ersichtlich, und schließt sich der Raum S.
  • Der Betrieb und die Funktion des Wärmetauschers 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend ausführlich beschrieben.
  • 12 bis 14 sind perspektivische und Querschnittsansichten zum Beschreiben der Funktion eines Wärmetauschers für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Wenn die Temperatur des Kühlmittels, das durch die erste Einlassöffnung 116a strömt, niedriger als die vorbestimmte Temperatur ist, verformt sich das verformbare Element 138 der Ventileinheit 130 nicht und behält eine ursprüngliche Form bei, wie aus 12 ersichtlich.
  • Das Kühlmittel strömt nicht in die erste Verbindungsleitung 114a des Wärmestrahlabschnitts 110, sondern strömt durch die Bypass-Leitung 122, die in dem Abzweigungsabschnitt 120 ausgebildet ist, direkt in die erste Auslassöffnung 118a. Dementsprechend strömt das Kühlmittel nicht in die erste Verbindungsleitung 114a des Wärmestrahlabschnitts 110.
  • Dann strömen das Getriebeöl und das Motoröl durch die zweite und die dritte Einlassöffnung 116b und 116c hindurch und strömen durch die zweite und die dritte Verbindungsleitung 114b und 114c des Wärmestrahlabschnitts 110. Da das Kühlmittel jedoch nicht in die erste Verbindungsleitung 114a strömt, führt das Kühlmittel keinen Wärmetausch mit dem Getriebeöl und dem Motoröl durch.
  • Wenn das Getriebeöl und das Motoröl entsprechend einem Zustand oder einem Modus des Fahrzeugs, zum Beispiel einem laufenden Betriebszustand, einem Leerlauf oder einem Anfangsstarten aufgewärmt werden sollen, verhindert die Bypass-Leitung 122, dass das Kühlmittel mit niedriger Temperatur in die erste Verbindungsleitung 114a strömt. Somit wird verhindert, dass die Temperatur des Getriebeöls und des Motoröls durch einen Wärmetausch mit dem Kühlmittel gesenkt wird.
  • Da das Getriebeöl und das Motoröl dem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 in einem aufgewärmten Zustand zugeführt werden, kann die Heizleistung des Fahrzeugs verbessert sein.
  • Wenn die Temperatur des Kühlmittels dagegen höher als die vorbestimmte Temperatur ist, dehnt sich das verformbare Element 138 der Ventileinheit 130 aus und wird der Raum S zwischen den Ringelementen, die den verformbaren Abschnitt 144 ausbilden, gebildet, wie aus 13 ersichtlich.
  • Das durch die erste Einlassöffnung 116a strömende Kühlmittel strömt durch die erste Verbindungsleitung 114a. Anschließend wird das Kühlmittel durch die erste Auslassöffnung 118a hindurch abgeleitet.
  • Somit strömt das Kühlmittel durch die erste Verbindungsleitung 114a des Wärmestrahlabschnitts 110 und führt einen Wärmetausch mit dem Getriebeöl und dem Motoröl durch, die von dem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 aus durch die zweite Einlassöffnung 116b und die dritte Einlassöffnung 116c hindurch zugeführt werden und durch die zweite und die dritte Verbindungsleitung 114b und 114c strömen. Somit wird die Temperatur des Kühlmittels, des Getriebeöls und des Motoröls in dem Wärmestrahlabschnitt 110 geregelt bzw. gesteuert.
  • Hier werden das Getriebeöl und das Motoröl, wie aus 14 ersichtlich, jeweils durch die zweite Einlassöffnung 116b und die dritte Einlassöffnung 116c hindurch zugeführt.
  • Das Getriebeöl und das Motoröl strömen durch die zweite und die dritte Verbindungsleitung 114b und 114c, die unter und über der ersten Verbindungsleitung 114a in dem Wärmestrahlabschnitt 110 ausgebildet sind. Anschließend werden das Getriebeöl und das Motoröl durch die zweite Auslassöffnung 118b und die dritte Auslassöffnung 118c hindurch aus dem Wärmestrahlabschnitt 110 abgelassen und jeweils dem Automatikgetriebe 40 und dem Verbrennungsmotor 50 zugeführt.
  • Zu diesem Zeitpunkt strömt das Kühlmittel mittels der Ventileinheit 130, die entsprechend der Temperatur des Kühlmittels betätigt wird, wahlweise in die erste Verbindungsleitung 114a und tauscht Wärme mit dem Getriebeöl und dem Motoröl aus, die durch die zweite und die dritte Verbindungsleitung 114b und 114c hindurchströmen.
  • Hier strömen das Kühlmittel und das Getriebeöl in entgegengesetzter Richtung und tauschen miteinander Wärme aus, und das Kühlmittel und das Motoröl strömen in entgegengesetzter Richtung und tauschen Wärme miteinander aus. Somit führen das Getriebeöl und das Motoröl auf wirkungsvollere Weise einen Wärmetausch mit dem Kühlmittel durch.
  • Somit werden das Getriebeöl und das Motoröl, deren Temperaturen durch den Betrieb eines Drehmomentwandlers und des Motors 50 ansteigen, durch den Wärmetausch mit dem Kühlmittel in dem Wärmestrahlabschnitt 110 abgekühlt und dann dem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 zugeführt.
  • Das bedeutet, dass, da der Wärmetauscher 100 das gekühlte Getriebeöl und das gekühlte Motoröl dem sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 zuführt, das Auftreten von Schlupf in dem Automatikgetriebe 40 und das Auftreten von Motorklopfen und Ranzigkeit des Öls im Motor 50 verhindert werden.
  • Darüber hinaus tauschen das Motoröl und das Getriebeöl mit dem Kühlmittel in dem Wärmestrahlabschnitt 110 schneller Wärme aus, wenn das Fahrzeug nach dem Starten mit mittlerer/hoher Geschwindigkeit fährt. Anschließend werden das Getriebeöl und das Motoröl dem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 zugeführt. Somit können Reibungsverluste in dem Automatikgetriebe 40 und dem Motor 50 verringert werden und kann die Kraftstoffersparnis verbessert werden.
  • Wenn der Wärmetauscher 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, können die Betriebsfluids mittels der Temperaturen der Betriebsfluids in dem laufenden Betriebszustand oder dem Anfangsstartzustand des Fahrzeugs gleichzeitig aufgewärmt und abgekühlt werden. Somit können die Temperaturen der Betriebsfluid wirkungsvoll reguliert werden.
  • Da das verformbare Element 138 aus der Formgedächtnislegierung hergestellt ist, ist darüber hinaus die Struktur der Ventileinheit 130 sehr einfach. Da die Ventileinheit 130 eine Konversion, d. h. eine Veränderung der Hydraulikleitungen des Betriebsfluids gemäß der Temperatur des Betriebsfluids durchführt, kann der Strom des Betriebsfluids genau gesteuert werden. Somit können Bauelemente vereinfacht und Herstellungskosten reduziert werden. Darüber hinaus kann das Gewicht reduziert werden und kann die Ansprechempfindlichkeit des Ventils entsprechend der Temperatur des Betriebsfluids verbessert werden.
  • Da die Temperaturen der Betriebsfluids gemäß dem Zustand des Fahrzeugs regulierbar sind, können die Kraftstoffersparnis und die Heizleistung verbessert werden.
  • Da zwei Betriebsfluids durch einen Wärmetauscher einen Wärmetausch mit dem Kühlmittel durchführen, können die Struktur und die Aufmachung vereinfacht und der Montageaufwand reduziert werden.
  • Da zusätzliche Abzweigungskreisläufe nicht benötigt werden, können die Produktionskosten gesenkt werden, können die Bearbeitbarkeit und die Nutzung von Raum in einem kleinen Motorraum verbessert werden und kann eine Gestaltung von Verbindungsschläuchen vereinfacht werden.
  • Wenn das Betriebsfluid das Getriebeöl in dem Automatikgetriebe 40 ist, kann die hydraulische Reibung bei einem Kaltstart aufgrund eines schnellen Aufwärmens verringert werden. Darüber hinaus kann Schlupf verhindert werden und kann eine Beständigkeit beim Fahren aufgrund einer hervorragenden Kühlleistung aufrechterhalten werden. Somit können die Kraftstoffersparnis und die Lebensdauer des Getriebes verbessert werden.
  • Da das Getriebeöl und das Motoröl mittels des Kühlmittels erwärmt und abgekühlt werden, können die Wärmetauscheffizienz, die Kühlleistung und die Heizleistung im Vergleich zu einem luftgekühlten Wärmetauscher verbessert werden.
  • In der vorliegenden Beschreibung werden das Kühlmittel, das Getriebeöl und das Motoröl beispielhaft als Betriebsfluids genannt, wobei die Betriebsfluids jedoch nicht auf diese beschränkt sind. Sämtliche Betriebsfluids, die ein Wärmen oder Kühlen benötigen, können verwendet werden.
  • Darüber hinaus kann der Wärmetauscher gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ferner Abdeckungen und Halterungen aufweisen, die ein Beschädigen des Wärmetauschers und anderer Bauteile verhindern oder die zum Befestigen des Wärmetauschers an anderen Bauteilen oder dem Motorraum verwendet werden.
  • Zum Zweck einer vereinfachten Erläuterung und genauen Definition in den angehängten Ansprüchen werden die Begriffe „oben”, „unten”, „innen” und „außen” usw. verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Positionen solcher Merkmale zu beschreiben, wie sie aus den Figuren ersichtlich sind.
  • Die vorangehende Beschreibung bestimmter beispielgebender Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde zum Zweck der Erläuterung und Beschreibung dargestellt. Sie soll weder vollständig sein noch die Erfindung auf die genauen offenbarten Formen beschränken, und zahlreiche Modifizierungen und Variationen sind im Lichte der oben beschriebenen Lehren möglich. Die beispielgebenden Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um es so einem Fachmann auf dem Gebiet zu ermöglichen, verschiedene beispielgebende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifizierungen davon auszuführen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 10-2011-0124459 [0001]

Claims (20)

  1. Wärmetauscher (100) für ein Fahrzeug, aufweisend: einen Wärmestrahlabschnitt (110), der eine erste, eine zweite und eine dritte Verbindungsleitung (114a, 114b, 114c) aufweist, die in einer vorbestimmten Reihenfolge durch Stapeln einer Mehrzahl von Platten (112) ausgebildet sind, und der jeweils ein erstes, ein zweites und ein drittes Betriebsfluid in die erste, die zweite und die dritte Verbindungsleitung (114a, 114b, 114c) aufnimmt, wobei das erste, das zweite und das dritte Betriebsfluid Wärme miteinander austauschen, während sie durch die erste, die zweite und die dritte Verbindungsleitung (114a, 114b, 114c) hindurchströmen, und wobei das erste, das zweite und das dritte Betriebsfluid, die der ersten, der zweiten und der dritten Verbindungsleitung (114a, 114b, 114c) zugeführt werden, sich nicht miteinander vermischen und zirkulieren, einen Abzweigungsabschnitt (120), der eine Einlassöffnung (116) zum Strömenlassen eines Betriebsfluids von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Betriebsfluid mit einer Auslassöffnung (118) zum Ablassen des einen Betriebsfluids verbindet und angepasst ist, um das eine Betriebsfluid entsprechend einer Temperatur des einen Betriebsfluids an dem Wärmestrahlabschnitt (110) vorbeizuführen, und eine Ventileinheit (130), die in einer Position montiert ist, die mit der Einlassöffnung (116) korrespondiert und angepasst ist, um das eine Betriebsfluid entsprechend einer Temperatur des einen Betriebsfluids, das in die Einlassöffnung (116) hineinströmt, wahlweise in den Wärmestrahlabschnitt (110) oder den Abzweigungsabschnitt (120) zu leiten.
  2. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 1, wobei das erste Betriebsfluid durch eine erste Einlassöffnung (116a) in den Wärmestrahlabschnitt (110) hineinströmt und durch eine erste Auslassöffnung (118a) aus dem Wärmestrahlabschnitt (110) herausströmt, und wobei die erste Einlassöffnung (116a) durch die erste Verbindungsleitung (114) mit der ersten Auslassöffnung (118a) verbunden ist, das zweite Betriebsfluid durch eine zweite Einlassöffnung (116b) in den Wärmestrahlabschnitt (110) hineinströmt und durch eine zweite Auslassöffnung (118b) aus dem Wärmestrahlabschnitt (110) herausströmt und die zweite Einlassöffnung (116b) durch die zweite Verbindungsleitung (114b) mit der zweiten Auslassöffnung (118b) verbunden ist, das dritte Betriebsfluid durch eine dritte Einlassöffnung (116c) in den Wärmestrahlabschnitt (110) hineinströmt und durch eine dritte Auslassöffnung (118c) aus dem Wärmestrahlabschnitt (110) herausströmt und die dritte Einlassöffnung (116c) durch die dritte Verbindungsleitung (114c) mit der dritten Auslassöffnung (118c) verbunden ist, die erste, die zweite und die dritte Einlassöffnung (116a, 116b, 116c) an beiden Seiten einer Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) im Wesentlichen entlang einer Längsrichtung davon ausgebildet sind, und die erste, die zweite und die dritte Auslassöffnung (118a, 118b, 118c) im Abstand von der ersten, der zweiten und der dritten Einlassöffnung (116a, 116b, 116c) angeordnet sind und im Wesentlichen entlang der Längsrichtung an beiden Seiten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) ausgebildet sind.
  3. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 2, wobei der Abzweigungsabschnitt (120) angepasst ist, um die erste Einlassöffnung (116a) mit der ersten Auslassöffnung (118a) zu verbinden, und von der Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) aus hervorsteht.
  4. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 2, wobei die erste Einlassöffnung (116a) und die erste Auslassöffnung (118a) an Eckabschnitten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) ausgebildet sind, die einander im Wesentlichen diagonal gegenüberliegen.
  5. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 2, wobei die zweite Einlassöffnung (116b) und die zweite Auslassöffnung (118b) an Eckabschnitten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) ausgebildet sind, an denen die erste Einlassöffnung (116a) und die erste Auslassöffnung (118a) nicht positioniert sind, und die einander im Wesentlichen diagonal gegenüberliegen.
  6. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 2, wobei die dritte Einlassöffnung (116c) und die dritte Auslassöffnung (118c) an den Eckabschnitten der Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) ausgebildet sind, an denen die zweite Einlassöffnung (116b) und die zweite Auslassöffnung (118b) ausgebildet sind, und jeweils im Abstand von der zweiten Einlassöffnung (116b) und der zweiten Auslassöffnung (118b) angeordnet sind.
  7. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 2, wobei das erste Betriebsfluid ein Kühlmittel ist, das aus einem Kühler (20) kommt, das zweite Betriebsfluid ein Getriebeöl ist, das aus einem Automatikgetriebe (40) kommt, und das dritte Betriebsfluid ein Motoröl ist, das aus einem Verbrennungsmotor (50) kommt.
  8. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 7, wobei das Kühlmittel durch die erste Einlassöffnung (116a), die erste Verbindungsleitung (114a) und die erste Auslassöffnung (118a) zirkuliert, das Getriebeöl durch die zweite Einlassöffnung (116b), die zweite Verbindungsleitung (114b) und die zweite Auslassöffnung (118b) zirkuliert, und das Motoröl durch die dritte Einlassöffnung (116c), die dritte Verbindungsleitung (114c) und die dritte Auslassöffnung (118c) zirkuliert, und wobei die zweite Verbindungsleitung (114b) unter der ersten Verbindungsleitung (114a) positioniert ist und die dritte Verbindungsleitung (114c) über der ersten Verbindungsleitung (114a) positioniert ist.
  9. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 7, wobei Kühlmittel durch die erste Einlassöffnung (116a), die erste Verbindungsleitung (114a) und die erste Auslassöffnung (118a) zirkuliert, das Getriebeöl durch die zweite Einlassöffnung (116b), die zweite Verbindungsleitung (114b) und die zweite Auslassöffnung (118b) zirkuliert, und das Motoröl durch die dritte Einlassöffnung (116c), die dritte Verbindungsleitung (114c) und die dritte Auslassöffnung (118c) zirkuliert, und wobei die zweite Verbindungsleitung (114b) oder die dritte Verbindungsleitung (114c) zwischen zwei benachbarten ersten Verbindungsleitungen (114a) angeordnet ist und die zweite Verbindungsleitung (114b) und die dritte Verbindungsleitung (114c) abwechselnd angeordnet sind.
  10. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 8, wobei der Abzweigungsabschnitt (120) mit einer Bypass-Leitung (122) versehen ist, die angepasst ist, um das Kühlmittel, das durch die erste Einlassöffnung (116a) in den Abzweigungsabschnitt (120) strömt, direkt zu ersten Auslassöffnung (118a) strömen zu lassen.
  11. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 2, wobei die Ventileinheit (130) aufweist: eine Montagekappe (132), die an einer Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) montiert ist, die der Fläche des Wärmestrahlabschnitts (110) entgegengesetzt ist, an der die erste Einlassöffnung (116a) ausgebildet ist, und ein verformbares Element (138), das in die Montagekappe (132) eingesetzt ist und angepasst ist, um sich gemäß der Temperatur des Betriebsfluids auszudehnen oder zusammenzuziehen.
  12. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 11, wobei das verformbare Element (138) aus einer Formgedächtnislegierung gebildet ist, die angepasst ist, um sich gemäß der Temperatur des Betriebsfluids auszudehnen oder zusammenzuziehen.
  13. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 11, wobei das verformbare Element (138) aufweist: ein Paar von festen Abschnitten (142), die an beiden Seiten davon im Wesentlichen in einer Längsrichtung angeordnet sind und angepasst sind, um nicht gemäß der Temperatur des einen Betriebsfluids verformt zu werden, und einen verformbaren Abschnitt (144), der zwischen dem Paar von festen Abschnitten (142) angeordnet ist und angepasst ist, um sich entsprechend der Temperatur des einen Betriebsfluids auszudehnen oder zusammenzuziehen.
  14. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 11, wobei das verformbare Element (138) durch Überlappen und Kontaktieren einer Mehrzahl von Ringelementen miteinander in einer Schraubenfederform ausgebildet ist.
  15. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 11, wobei die Montagekappe (132) aufweist: einen Montageabschnitt (134), der fest an dem Wärmestrahlabschnitt (110) montiert ist, und einen Führungsabschnitt (136), der sich von dem Montageabschnitt (134) in Richtung zu der ersten Einlassöffnung (116a) erstreckt und angepasst ist, um das verformbare Element (138) in einem Fall, in dem das darin eingesetzte verformbare Element (138) verformt ist, zu führen.
  16. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 15, wobei eine Schraube oder ein Gewinde (N) an einem Außenumfang des Montageabschnitts (134) ausgebildet ist, um an den Wärmestrahlabschnitt (110) geschraubt zu sein.
  17. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 15, wobei mindestens eines von Durchgangslöchern (137) an einem Außenumfang des Führungsabschnitts (136) ausgebildet ist.
  18. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 15, ferner aufweisend eine Dichtung (146), um zu verhindern, dass das Betriebsfluid, das durch den Wärmestrahlabschnitt (110) hindurchströmt, nach außen austritt, wobei die Dichtung (146) zwischen dem Montageabschnitt (134) und dem Führungsabschnitt (136) montiert ist.
  19. Wärmetauscher (100) gemäß Anspruch 1, wobei der Wärmestrahlabschnitt (110) bewirkt, dass das erste Betriebsfluid mit dem zweiten und dem dritten Betriebsfluid durch einen Gegenstrom des ersten Betriebsfluids und des zweiten und des dritten Betriebsfluids Wärme austauscht.
  20. Wärmetauscher (110) gemäß Anspruch 1, wobei der Wärmestrahlabschnitt (110) ein Wärmestrahlabschnitt des Plattentyps ist, wobei eine Mehrzahl von Platten (112) übereinandergestapelt ist.
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